DE19949297A1 - Warehouse has a Z-shaped cooling air channel located in ventilating wall above floor of warehouse to form natural draught cooling system - Google Patents
Warehouse has a Z-shaped cooling air channel located in ventilating wall above floor of warehouse to form natural draught cooling systemInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Lagerhalle für mit wärmeer zeugendem, radioaktivem Material gefüllte Behälter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a warehouse for with heat container filled with radioactive material after the Preamble of claim 1.
Aus "Nuclear Engineering International", Oktober 1980, SS 53-54 ist eine Lagerhalle dieser Art bekannt, bei der die beiden Hallenlängswandungen als Belüftungswandungen ausge bildet sind. Die von beiden Hallenlängswandungen ausgehenden Kühlluftströme treffen etwa in der Hallenmitte zusammen und werden dort umgelenkt. Der die mittlere Umlenkzone bildende Bereich wird nicht mit Behältern besetzt, um die Umlenkung der Bodenströmungen in auf die Belüftungswandungen gerich tete Rückströmungen nicht zu beeinträchtigen. Die Kühlluft einlässe sind jeweils mit einem Einbau versehen, der den Strömungswiderstand der Naturzugluftströme erhöht.From "Nuclear Engineering International", October 1980, SS 53-54 a warehouse of this type is known, in which the two hall walls as ventilation walls forms are. The outgoing from both hall walls Cooling air flows meet in the middle of the hall and are redirected there. The one that forms the middle deflection zone The area is not filled with containers to avoid the diversion of the floor currents in the ventilation walls not to interfere with backflows. The cooling air inlets are each fitted with an installation that Flow resistance of natural draft air flows increased.
Aus der CH-PS 664414 ist eine andere Lagerhalle der gat tungsgemäßen Art bekannt, bei der zusätzlich im Bereich ei nes jeden Kühlluftauslasses ein Einbau mit Luftleitblechen zur Aufteilung des Kühlluftstroms in mehrere übereinander liegende Teilströme vorgesehen ist. Nur eine Hallenwandung ist als Belüftungswandung ausgebildet, und der Längstrans portgang ist nahe der anderen Hallenwandung angeordnet.Another warehouse of gat is from CH-PS 664414 appropriate type known in the egg in addition in the area Every cooling air outlet is fitted with air baffles for dividing the cooling air flow into several one above the other lying partial streams is provided. Just a hall wall is designed as a ventilation wall, and the longitudinal trans portgang is located near the other hall wall.
Durch die Auffächerung der Teilströme und deren Anströmung der Behälter in unterschiedlichen Höhen wird bereits die Ef fektivität des konvektiven Wärmeübergangs erhöht, wobei zu sätzlich ein ausgezeichneter Strahlenschutz erreicht wird.By fanning out the partial flows and their inflow the container at different heights will already be the Ef effectiveness of the convective heat transfer increases, whereby to excellent radiation protection is also achieved.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß die Na turzugluftkühlung innerhalb der Lagerhalle wesentlich von einer Minimierung des Strömungswiderstandes in den Kühlluft einlässen abhängig ist. Eine Umlenkung ist allerdings aus Strahlenschutzgründen unvermeidbar, so daß zumindest ein Z- förmiger Kühlluftkanal in solchen Abmessungen notwendig ist, daß ein direktes Austreten der Strahlung von den zu kühlen den Behältern zuverlässig vermieden wird.The invention is based on the consideration that the Na draft air cooling within the warehouse significantly from minimizing the flow resistance in the cooling air admission is dependent. A redirection is however out Radiation protection reasons unavoidable, so that at least one Z- shaped cooling air duct in such dimensions is necessary that direct radiation leakage from the cool the containers is reliably avoided.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Naturzug luftströme in den Innenraum der Lagerhalle zu verbessern und dadurch die Effektivität der Behälterkühlung zu erhöhen.The invention is based, the natural trait improve air flows into the interior of the warehouse and thereby increasing the effectiveness of the container cooling.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die Merk male des Patentanspruchs 1 vor. Die gekrümmten Luftführungs lamellen im Übergangsbereich zwischen dem Kühllufteinlaß und einem zum Kühlluftauslaß führenden Kanalabschnitt bewirken eine Vergleichmäßigung der Kühlluftströmung und vermindern die mit Reibungsverlusten verbundenen Turbulenzen. Die Rei bungsverluste infolge der aus Strahlenschutzgründen notwen digen Umlenkung in dem Z-förmigen Kühlluftkanal werden mini miert. Die Luftauffächerung beim seitlichen Anströmen der Behälter wird begünstigt.To achieve this object, the invention sees the Merk male of claim 1. The curved air duct fins in the transition area between the cooling air inlet and cause a duct section leading to the cooling air outlet an equalization of the cooling air flow and reduce the turbulence associated with friction losses. The Rei Exercise losses due to the need for radiation protection reasons the redirection in the Z-shaped cooling air duct are mini lubricated. The fanning out of the air when the air flows in from the side Container is favored.
Der angestrebte Effekt einer Verringerung von Strömungs verlusten läßt sich in Weiterbildung der Erfindung dadurch verbessern, daß die Abluftauslässe im oberen Bereich einer dem Kühlluftkanal gegenüberliegenden Hallenwandung angeord net sind und jeweils wenigstens einen L-förmigen Abluftab schnitt aufweisen und daß an der Umlenkstelle des L-förmigen Abluftkanalabschnittes gekrümmte Luftführungslamellen einge baut sind, die die Strömungsbahn der Abluft im Umlenkbereich vergleichmäßigen und in einen im wesentlichen vertikalen Ka nalabschnitt einlenken.The desired effect of reducing flow can be lost in a further development of the invention improve that the exhaust outlets in the upper area of a the hall wall opposite the cooling air duct are net and each have at least one L-shaped exhaust air have cut and that at the deflection point of the L-shaped Exhaust duct section curved air guide blades inserted builds the flow path of the exhaust air in the deflection area uniform and in a substantially vertical Ka Turn in the nal section.
Die Luftführungslamellen können beispielsweise als Seg mente von Hohlzylindern und/oder als gekrümmte Tragflächen ausgebildet sein. Die Krümmungsradien der Luftführungslamel len sollten von innen nach außen zunehmen.The air duct slats can, for example, as a seg elements of hollow cylinders and / or as curved wings be trained. The radii of curvature of the air duct lamella len should increase from the inside out.
Zur weiteren Vergleichmäßigung der Strömung können die umströmten Eckbereiche von Kühllufteinlaß und -auslaß abge rundet oder abgeschrägt sein. Dadurch ergibt sich auch eine Verkürzung der Strömungswege für die an den Umlenkstellen innen strömenden Strömungsfäden und dementsprechend eine partielle Verkürzung der Strömungswege. To further equalize the flow, the flowed around the corner areas of the cooling air inlet and outlet be rounded or beveled. This also results in a Shortening the flow paths for those at the deflection points internally flowing flow threads and accordingly a partial shortening of the flow paths.
Die Außenecken der Z- bzw. L-förmigen Kühlluft- und Ab luftkanäle sind in Weiterbildung der Erfindung mit als Strahlungsfallen wirkenden Elementen besetzt. Zusätzlich oder alternativ können die Kanalwände mit strahlenabsorbie rendem Material belegt sein. Ferner kann das Material der Kanalwände mit einem strahlenabsorbierenden Material ge mischt sein; beispielsweise kann dem Beton der Kanalwände eine Bohrverbindung beigemischt sein.The outer corners of the Z- or L-shaped cooling air and Ab Air channels are in a further development of the invention with Radiation trap elements occupied. In addition or alternatively, the channel walls with radiation absorption material. Furthermore, the material of the Channel walls with a radiation absorbing material to be mixed; for example, the concrete of the canal walls a drill connection must be added.
Die Außenecken der Kühlluft- und Abluftkanäle werden von der Luftströmung nicht oder nur unwesentlich angeströmt. Dies kann bei einer Weiterbildung der Erfindung zur Verbes serung des Strahlenschutzes dadurch genutzt werden, daß die als Strahlungsfallen wirkenden Elemente in gegenseitigem Ab stand angeordnete Vorsprünge sind. Diese Vorsprünge sind vorzugsweise in vertieften Wandmulden im Eckbereich einge ordnet.The outside corners of the cooling air and exhaust air ducts are covered by the air flow is not or only insignificantly. In a development of the invention, this can be a verb radiation protection can be used in that the elements acting as radiation traps in mutual ab are arranged projections. These are tabs preferably in recessed wall recesses in the corner area arranges.
Die Vorteile der Erfindung sind nicht nur bei der bevor zugten Anordnung nutzbar, bei der nur eine Hallenwandung als Belüftungswandung ausgebildet ist und der Längstransportgang an die andere Hallenwandung gelegt ist. Der Effekt der Ver besserung der Naturzugluftkühlung läßt sich auch bei solchen Lagerhallen nutzen, bei denen die Abluftauslässe im Decken bereich angeordnet sind.The advantages of the invention are not just before pulled arrangement usable, in which only one hall wall as Ventilation wall is formed and the longitudinal transport aisle is placed on the other hall wall. The effect of ver Natural draft air cooling can also be improved with such Use warehouses where the exhaust air outlets in the ceiling area are arranged.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous developments of the invention are in the Subclaims marked.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeich nung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:In the following the invention based on in the drawing tion illustrated embodiments explained in more detail. In the drawing shows:
Fig. 1 eine schematische vertikale Schnittansicht durch eine erste Ausführungsform der Lagerhalle, wobei an den je weils ersten Umlenkstellen im Übergangsbereich zwischen Kühllufteinlaß und dem zum Kühlluftauslaß führenden Kanalab schnitt einerseits und in einem L-förmigen Abluftkanal ge krümmte Luftführungslamellen eingebaut sind; Fig. 1 is a schematic vertical sectional view through a first embodiment of the warehouse, being cut at the respective first deflection points in the transition area between the cooling air inlet and the duct leading to the cooling air outlet, on the one hand, and in an L-shaped exhaust duct, curved air guide blades are installed;
Fig. 2 einen vergrößerten Teilschnitt mit einem abge wandelten Kühlluftkanal, bei dem die Außenecken des Z-förmi gen Kühlluftkanals mit als Strahlungsfallen wirkenden Vor sprüngen besetzt sind; und Figure 2 is an enlarged partial section with a modified cooling air duct, in which the outer corners of the Z-shaped cooling air duct are occupied with jumps acting as radiation traps before. and
Fig. 3 eine alternative Lagerhallenanordnung mit zwei einander gegenüberliegenden Belüftungswandungen, deren Kühl luftkanäle mit gekrümmten Luftführungslamellen versehen sind. Fig. 3 shows an alternative warehouse arrangement with two opposing ventilation walls, the cooling air channels are provided with curved air guide fins.
Die in Fig. 1 dargestellte Lagerhalle weist eine Kühl luftwandung 1 und eine Abluftwandung 2, ferner einen ebenen Boden 3 und ein Dach 4 auf. In der Wandung 1 sind mehrere Z- förmige Kühlluftkanäle 10 ausgebildet, von denen nur einer dargestellt ist. In der gegenüberliegenden Wandung 2 sind mehrere L-förmige Abluftauslässe 20 angeordnet, von denen ebenfalls nur einer dargestellt ist. Jeder Kühlluftkanal hat einen Kühllufteinlaß 11, durch den Kühlluft KL etwa horizon tal eingesaugt wird, einen daran anschließenden, etwa verti kal verlaufenden Kanalabschnitt 12 und einen im unteren Ende des Kanalabschnitts 12 in Bodennähe angeordneten Kühlluft auslaß 13.The warehouse shown in Fig. 1 has a cooling air wall 1 and an exhaust wall 2 , also a flat floor 3 and a roof 4 . A plurality of Z-shaped cooling air channels 10 are formed in the wall 1 , only one of which is shown. In the opposite wall 2 , a plurality of L-shaped exhaust air outlets 20 are arranged, of which only one is also shown. Each cooling air duct has a cooling air inlet 11 , through which cooling air KL is sucked in approximately horizontally, an adjoining, approximately vertically extending duct section 12 and a cooling air outlet 13 arranged in the lower end of the duct section 12 near the ground.
Die Kühlluft KL wird mittels eines durch freie Konvekti onsströmung entstehenden Druckgefälles in den Z-förmigen Kühlluftkanal 10 eingesaugt und zu dem zugehörigen Kühlluft auslaß 13 geführt. Von dort umströmt die Kühlluft die Behäl ter in der in Fig. 1 schematisch dargestellten Weise, wobei Wärme von den Behältern auf die Kühlluft übertragen wird.The cooling air KL is sucked into the Z-shaped cooling air duct 10 by means of a pressure gradient resulting from free convection flow and is led to the associated cooling air outlet 13 . From there, the cooling air flows around the container ter in the manner shown schematically in Fig. 1, wherein heat is transferred from the containers to the cooling air.
Die Kühlluft KL umströmt die in beabstandeten Reihen an geordneten Behälter 5, wobei Wärme von den Behältern auf die Luft übertragen wird. Erwärmte Luft steigt aufgrund der mit der Erwärmung abnehmenden Dichte zum Lagerhallendach 4 auf und strömt als Abluft AL durch die L-förmigen Abluftkanäle 20 nach oben ab. Die durch die Belüftungswandung 1 in den Innenraum der Lagerhalle eintretende Kühlluft durchströmt die Halle in Querrichtung. Vor der Abluftwandung 2 ist ein Längstransportgang 6 angeordnet. Aufgrund des Coanda-Effekts strömt die eintretende Kühlluft im wesentlichen entlang des Bodens bis zum Längstransportgang 6, wird an der Wandung 2 umgelenkt und strömt zurück bei abnehmenden Volumina und ab nehmenden Strömungsgeschwindigkeiten. Dieser Rückstrom nimmt weitere Wärme von den Behältern 5 auf. Das Einsaugen erwärm ter Kühlluft in den Bereich zwischen den Behältern ist rela tiv gering; in Abhängigkeit von dem Erwärmungsgrad steigt die erwärmte Luft AL zunächst in Richtung der als Flachdach ausgebildeten Decke 4 auf und wird zu den Abluftkanälen 20 umgelenkt. Jeder Abluftkanal 20 ist an seinem dem Lagerhal leninnenraum zugewandten Einlaßende durch einen unteren Überhang 21 begrenzt und steht mit seinem oberen Auslaß 22 kaminartig über die Decke 4 vor. Der Vertikalabschnitt 23 des L-förmigen Abluftkanals ist zumindest so lang bemessen, daß ein direkter Austritt von Strahlung von den Behältern 5 nach außen ausgeschlossen ist.The cooling air KL flows around the spaced rows of ordered containers 5 , heat being transferred from the containers to the air. Heated air rises due to the decreasing of the heating density for Shed roof 4 and flows as an exhaust air AL by the L-shaped exhaust air channels 20 upwards. The cooling air entering the interior of the warehouse through the ventilation wall 1 flows through the hall in the transverse direction. A longitudinal transport passage 6 is arranged in front of the exhaust air wall 2 . Due to the Coanda effect, the incoming cooling air flows essentially along the floor to the longitudinal transport aisle 6 , is deflected on the wall 2 and flows back with decreasing volumes and decreasing flow velocities. This backflow absorbs further heat from the containers 5 . The intake of heated cooling air in the area between the containers is relatively low; depending on the degree of heating, the heated air AL initially rises in the direction of the ceiling 4 designed as a flat roof and is deflected to the exhaust air ducts 20 . Each exhaust air duct 20 is delimited at its inlet end facing the inner bearing space by a lower overhang 21 and projects with its upper outlet 22 like a chimney over the ceiling 4 . The vertical section 23 of the L-shaped exhaust air duct is dimensioned at least so long that a direct escape of radiation from the containers 5 to the outside is excluded.
An jeder Umlenkstelle im Übergangsbereich zwischen dem Kühllufteinlaß 11 und dem zum Kühlluftauslaß 13 führenden Kanalabschnitt 12 sind erfindungsgemäß gekrümmte Luftfüh rungslamellen 14 eingebaut. Wie zu sehen ist, sorgen die Luftführungslamellen 14 für eine gleichmäßige Einlenkung des Kühlluftstroms in den vertikalen Kanalabschnitt 12 und da durch für einen verringerten Strömungswiderstand. Die Luft führungslamellen können bei der kastenförmigen Ausbildung des Z-förmigen Kühlluftkanals als Segmente von Hohlzylindern ausgebildet sein, deren Krümmungsradien von der inneren Ecke der Wandung 1 in Richtung des L-förmigen äußeren Wandab schnitts zunehmen. Die Luftführungslamellen können aber auch als gekrümmte Tragflächen ausgebildet sein, die der Kühl luftströmung KL geringen Strömungswiderstand entgegensetzen.At each deflection point in the transition region between the cooling air inlet 11 and the channel section 12 leading to the cooling air outlet 13, curved air guide plates 14 are installed according to the invention. As can be seen, the air guiding fins 14 ensure a uniform deflection of the cooling air flow into the vertical duct section 12 and thereby reduce the flow resistance. The air guide blades can be formed in the box-shaped design of the Z-shaped cooling air duct as segments of hollow cylinders, the radii of curvature of which increase from the inner corner of the wall 1 in the direction of the L-shaped outer wall section. The air guide fins can also be designed as curved wings that oppose the cooling air flow KL low flow resistance.
Ähnliche Einbauten von gekrümmten Luftführungslamellen 24 sind auch an der Umlenkstelle des L-förmigen Abluftkanals 20 eingebaut. Ihre Ausbildung und Wirkung entsprechen denje nigen der gekrümmten Luftführungslamellen 14 im Kühlluftka nal 10.Similar internals of curved air guiding lamellae 24 are also installed at the deflection point of the L-shaped exhaust air duct 20 . Their training and effect correspond to those of the curved air guide lamellae 14 in the cooling air channel 10 .
In der Fig. 2 ist eine abgewandelte Ausführungsform des Kühlluftkanals 10' dargestellt. Im Eckbereich der dem Lager halleninnenraum 8 zugewandten, L-förmigen Begrenzungswand 15 sind als Strahlungsfallen wirkende Elemente in Form von in gegenseitigem Abstand und vertieft angeordneten Vorsprüngen 16 angeordnet. Eine entsprechende Vorsprunganordnung ist auch im äußeren Eckbereich am Übergang zwischen der Wandung 1 und dem Boden 3' der Lagerhalle angeordnet. Die bodensei tige Gruppe von Vorsprüngen 16 endet im Bereich des Kühl luftauslasses 13'. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel endet die vertikale Anordnung von Vorsprüngen 16 noch unter halb der oberen Begrenzung des Kühlluftauslasses 13'. Diese Anordnung von als Strahlenfallen wirkenden Vorsprüngen 16 ändert das Strömungsverhalten der Kühlluft KL nur unbeacht lich, da der Hauptstrom sowohl an der oberen als auch an der unteren Umlenkstelle des Z-förmigen Kühlluftkanals den kür zeren Strömungsweg verfolgt.In FIG. 2 a modified embodiment of the cooling air channel 10 'is shown. In the corner area of the warehouse interior 8 facing L-shaped boundary wall 15 elements acting as radiation traps are arranged in the form of mutually spaced and recessed projections 16 . A corresponding projection arrangement is also arranged in the outer corner area at the transition between the wall 1 and the floor 3 'of the warehouse. The bottom-side group of projections 16 ends in the area of the cooling air outlet 13 '. In the illustrated embodiment, the vertical arrangement of projections 16 still ends below half the upper limit of the cooling air outlet 13 '. This arrangement of projections 16 acting as beam traps changes the flow behavior of the cooling air KL only insignificantly since the main flow follows the shorter flow path both at the upper and at the lower deflection point of the Z-shaped cooling air duct.
Die innengelegenen umströmten Eckbereiche von Kühlluft einlaß 11 und Kühlluftauslaß 13' sind bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel mit Abschrägungen 17 ver sehen. Anstatt der Abschrägungen können auch Abrundungen vorgesehen sein. Die Abschrägungen bzw. Abrundungen 17 tra gen ebenfalls zur Vergleichmäßigung der Kühlluftströmung und damit zur Verringerung des Strömungswiderstandes bei.The inside flow-around corner areas of cooling air inlet 11 and cooling air outlet 13 'are ver seen in the embodiment shown in Fig. 2 with bevels 17 . Instead of the bevels, roundings can also be provided. The bevels or roundings 17 also contribute to equalizing the cooling air flow and thus to reducing the flow resistance.
Fig. 3 zeigt eine andere Lagerhallenausführung, bei der die beiden einander gegenüberliegenden Wandungen 1 und 2' als Belüftungswandungen ausgebildet sind. Kühlluft KL strömt von beiden gegenüberliegenden Längsseiten durch jeweils Z- förmige Kühlluftkanäle 10 in den Innenraum 8 der Lagerhalle ein. An den oberen Umlenkstellen in den Übergangsbereichen zwischen den Kühllufteinlässen 11 und den Kanalabschnitten 12 sind gekrümmte Luftführungslamellen 14 eingebaut, welche die Strömungsbahn der Kühlluft vergleichmäßigen. Fig. 3 shows another warehouse design, in which the two opposite walls 1 and 2 'are designed as ventilation walls. Cooling air KL flows from both opposite longitudinal sides through Z-shaped cooling air channels 10 into the interior 8 of the warehouse. At the upper deflection points in the transition areas between the cooling air inlets 11 and the channel sections 12 , curved air guiding lamellae 14 are installed, which make the flow path of the cooling air uniform.
Im Hallendach 4' sind bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 Abluftauslässe 9 ausgebildet. Sie sind gegen Witte rungseinflüsse geschützt. Die Behälter 5 werden von beiden Seiten aus durch einströmende Kühlluft KL in Quertransport gängen umspült, wobei eine Wärmeübergabe stattfindet. Die erwärmte Luft steigt aufgrund ihrer niedrigeren spezifischen Dichte zum Lagerhallendach 4' auf. Der Längstransportgang ist bei diesem Ausführungsbeispiel etwa in der bodennahen Mitte der Lagerhalle angeordnet.In the embodiment according to FIG. 3, exhaust air outlets 9 are formed in the hall roof 4 '. They are protected against the weather. The containers 5 are washed from both sides by inflowing cooling air KL in transverse transport, with heat transfer taking place. The heated air rises to the warehouse roof 4 'due to its lower specific density. In this exemplary embodiment, the longitudinal transport aisle is arranged approximately in the middle of the warehouse near the floor.
Die Wände der Kühlluftkanäle 10 wie auch der Abluftka näle 20 können mit einem strahlenabsorbierenden Material be legt sein, um etwaige Strahlungsaustritte zu minimieren. Ein solches strahlungsabsorbierendes Material ist beispielsweise Polyethylen. In alternativer Ausführung kann zur Verbesse rung des Strahlungsschutzes dem Material der Kanalwände ein strahlenabsorbierendes Material beigemischt sein. Geeignet sind beispielsweise Borverbindungen, die dem Beton der La gerhallenwände insbesondere im Bereich der Kanäle 10 beige mischt sind.The walls of the cooling air channels 10 as well as the Abluftka channels 20 can be be with a radiation-absorbing material to minimize any radiation leakage. Such a radiation-absorbing material is, for example, polyethylene. In an alternative embodiment, a radiation-absorbing material can be added to the material of the channel walls to improve radiation protection. For example, boron compounds are suitable, which are mixed with the concrete of the warehouse walls, particularly in the area of the channels 10 .
Anstelle der ausgeprägten Außenecken an den Umlenkstel len der Kühlluftkanäle 10 können auch abgerundete oder ge krümmte Eckbereiche vorgesehen sein, die aufgrund ihrer Form die Strömung vergleichmäßigen.Instead of the pronounced outer corners at the Umlenkstel len of the cooling air ducts 10 , rounded or curved corner regions can also be provided which, due to their shape, even out the flow.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |